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本帖最后由 九嶷风 于 2023-12-14 11:51 编辑
0 l" u, b9 i5 q3 w+ }
( ^3 ]- q& u( J* j6 Z- F 我们知道DB就是概率的游戏,也正是一些奇特的DB结果引起了数学家帕斯卡
& c4 y. x+ x9 d8 v- p) S
: n9 J$ C) b% Q" N6 s9 Y(Pascal)和大数学家费马(Fermat)的兴趣,他们通过信件交流,提出了一些概率论的
' P$ p! M7 A9 p0 @* x/ ?/ ^/ O& [4 [, ~
原理,从而创立了概率论。今天我们就来介绍几个DB中的概率趣题,告诉我们的道理就是,
6 u# x* m! E/ V# J4 K% h+ g. p( f6 [* H+ s
就算打赌,也要精“打”细算。- S* K6 O* |( J ]5 x; Y' i3 c. A4 K U
$ n. U2 c5 ^, l2 G3 J' }' R& @2 n9 X
完美的DB7 ^5 g4 I# z2 m8 n' b/ @) @
5 o) a9 c% e; }9 |2 z) f2 r8 l/ {$ [
8 U# h" `" C! [2 TNBA球队湖人队和小牛队有一场比赛,两个队都有的忠实粉丝,就叫他们“人族”和“牛族”吧。+ W: S& ?/ ?! ^. x
$ ?+ A2 ?% ^; n0 {0 Q
粉丝当然都觉得自己支持的球队更可能赢球,所以愿意跟你打赌。假设“人族”认为湖人赢的概
8 j# f, Q& g7 t" z8 U/ S! n) N& q! I9 d8 Y
率为 p,“牛族”认为小牛赢的概率为 q ,p 和 q 都应大于50%。接下来就是有趣的部分了,我
4 q0 _% j' j4 t4 |
* w2 w0 G' o# Z8 z5 Z9 N们总能很轻易就设计一个方法,分别与“人族”和“牛族”打赌,但不管结果如何,我们都稳赚不赔!
4 e& h8 N9 k! C* p4 }/ c" A5 X z6 j2 G
方法是这样的:我们分别与“人族”和“牛族”打一样的赌,如果我们赢了就得到 y 元,输了就失去 x 元,
! x. { [, w& T! `" j
* i# C! a6 V0 }6 y2 T6 ~, j只要 y>x 我们就赚了。而 x 和 y 只需要满足下面两个简单的不等式,“人族“和”牛族“的期望收益为, L* L7 S; ~, N) D4 K5 c
0 G( M: C( } f; |( c
正,就会跟我们打赌:* F$ n$ `% u6 a1 H- d' ^
5 P* S7 N* g$ ?6 j! w. W& D9 Q! o( Rp * x - ( 1-p ) * y > 0: g; L4 `6 A" Y3 k, R
q * x - ( 1-q ) * y > 0
0 _: w% z8 t- R7 ]" s6 x加上 y>x 的限制,画出的图像就是三条直线所包围的区域,对于里面的任意一点的坐标值(x,y)就
3 a' J6 H/ J% J. w
4 M9 F! Q! Q3 Q8 j: o是一个必胜方案。如果p>q, 解就是下图中的蓝色部分:$ D2 ^! f: z5 I u% V/ A
) \/ j9 [6 s7 j/ H* } {# F0 J: P, h/ Q9 K% p$ x2 [" C
& v* S9 s7 X0 ^( a
看来这个问题是完美地解决了,可是还有一个疑点,相信读者很快就能发现它的荒谬所在:不管
5 o2 L8 _* c6 g Y
6 c& W* q& d, n3 d' \' J& ?“人族”还是“牛族”,他们的期望收益都是正的,也就是说,长久地看,他们都会赚钱,而我们又5 J, U1 H9 W/ H6 K& G# X1 S
: E, ?, a) {: l
是稳赚不亏的,那么多出来的钱是哪里来的呢,怎么可能每个人都赚钱呢?" U8 ?( p* ^- t/ |+ a( D+ I
; ]' K, V; d2 c' T/ c3 T
u2 t2 Q0 q# a: _% {# V三张卡片的骗局9 |# u$ W5 w7 \; e+ ]
" q# g: }5 d8 ?) \ N
4 C$ G$ q$ F% I% M这是另一个巧妙的赌局,我们先准备有三张卡片,1号卡片正反面都是黑色,2号卡片正反面都是
5 i6 ~3 _, |/ A3 s; } ~/ w5 ^- m" ]- S7 M8 E( L( w& }7 T+ u
红色,3号卡片一面是黑色,一面是红色。然后把卡片放进一个盒子里,摇一摇,让对手抽一张平
7 O+ j' R; }1 l1 F3 y' o$ [
: D7 c7 A; |1 ]放在桌子上。接着和他赌反面的颜色和正面一样。这个赌局看起来是公平的,比如抽到一张表面1 D; L2 J/ A9 E U2 P( A. S
* |6 V* ~4 y. H4 E) T/ [
是黑色的卡片,那么卡片不是1号就是3号,反面的颜色不是黑色就是红色,直觉上概率各占1/2。
* A; q7 q" u) I# ?% {, Q, y: X& a) f8 S3 D4 d T
事实上我们赢的概率不是1/2,而是2/3,这个赌局最迷惑人的地方是卡片的“两面性”。玩家抽的不
3 t0 F& L5 L1 k/ v% z7 M/ p4 ?# n3 V( ?% M2 Y1 B$ _
是3张牌,而是6个面:3个黑面,3个红面。我们把这6个面编上号A、B、C、D、E、F:# n7 m7 u/ c( {' N
7 v' f9 L2 i1 X
2 u6 s- Y& {! Q
+ b+ O( H1 w7 g. P- @6 ~% T
, J s' S: U1 ~. n
$ V$ A5 J1 g' j+ e
当玩家抽到黑面时,也就是A、C、D三种等可能的情况,它们的背面则分别是D、F、A,黑色: g( L' @. D; J9 x9 Z" u
/ w0 A6 a* b. r+ ~( F* p/ w/ c
的情形占了2/3。
+ r% o6 `- r8 l* M, C1 o) {0 K9 m4 u8 r G
这个问题最早于1889年由法国数学家伯特纳(Joseph Louis François Bertrand)提出,因为这8 y7 V" H6 X- k4 g: X! h5 u
+ C" k/ `/ t+ d9 F. E4 B. c个问题的结果出人意料,它又被称为“伯特纳箱悖论(Bertrand's box paradox)”。1950年美国
d$ r) E% z) w# x0 y; m0 u/ P7 p$ G) [% M5 c
数学家沃伦•韦弗(Warren Weaver)介绍了上面的卡片玩法,马丁•加德纳(Martin Gardner)% D/ Y: r% ~, o" n
" F* B. S+ v& p H称之为“三张卡片的骗局(three-card swindle)”。" _+ o- {1 s: u) g4 ~
7 m0 }( o9 O- e' L5 f
如此不平凡的黑桃A
: u# i: x5 h* {% `: E0 `5 b8 c! i( o
有时候我们DB一开始会放水,先让别人赚些小钱,放长线钓大鱼,最后来个一网打尽。下面
0 x8 `+ C j, W8 r
# c/ v* ?3 [# T4 _& n: y# X就是一个绝佳的范例。四个人在打桥牌,我先说:“来打个赌吧,我现在有一张A,你们猜猜我: D j' `. @0 F' S: X! p
+ g' }. J) N7 ]/ ?; Q$ \
还有没有更多A?”这种情况下你很可能会输,这时你在心里默默指定一个花色的A,比如说黑桃A,: o. m P) k3 N1 u' [
1 ^$ l5 _3 e2 e: H当某一轮抓到一张黑桃A后,这时机会就来了:“再打一个赌吧,我现在有一张黑桃A,你们猜猜我
. h! s& i2 t4 \# X, B/ \& K+ G$ L( I9 x1 w0 W8 \9 t5 S
还有没有更多的A?”
, g7 w+ ?: i: F' a: K
, @& @6 ~: q4 W6 W% L' }$ }# F& K很多人肯定觉得两个赌根本没什么不同的嘛,加了个黑桃并不要紧。可它们间的区别,大到令人" _& _0 k& C( V1 p0 ^; S
* J: p* Y m9 ^* d `$ h不敢相信。我们就先算算第一次赌的概率吧:
2 ^6 ^1 `, V3 v- t" c& q7 [; k( @$ @9 s4 r9 V/ z6 u" v
没有A的情形:C(48,13)
5 Y2 Y& Q# ^; Q. f9 @$ N3 V6 n5 I* h6 {- V8 s5 y( C
至少有1张A的情形:C(52,13)-C(48,13)- t8 K* V) i, t" r
) W M- D+ {7 j; e
恰好有1张A的情形:4*C(48,12)
4 m5 z1 \+ M4 h& G& [+ v9 ^
9 j3 r6 M: G$ V! q# a& X至少有2张A的情形:C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12)
( M1 u5 y& C& L! Y& @
) F) H5 R l% Q( o; u, B3 c事件X为至少有两张A,事件Y为至少有一张A,那么条件概率为:
6 B$ p: A' G' S. _! f4 d* [ F, @+ I2 }* H; y7 o% A
P(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(52,13)-C(48,13)-4*C(48,12))/
! ^! L6 Z6 W! P9 {- H) c' A; B1 K' r/ X(C(52,13)-C(48,13))≈37% p" A0 l0 e: x* D
! i9 d0 J: w/ L; P( i这个时候我要赌自己还有A,比较容易输掉。但是有了第一个赌的铺垫之后,大家
. f7 [% ^9 D+ G/ B6 T, V& Y/ i6 h; S打赌的意愿都被调动起来了,一看第二个赌不就是换了身衣服嘛,纷纷加大赌注,
) J9 w7 Z9 P1 k- T+ O5 ?+ F+ r9 ~( G/ x. g% R8 a* ?4 `7 [8 i
接着赌我没有更多A,正中我们下怀。下面我们将发现第二个赌的概率已经大大不同:: B5 l8 X, U; g% d6 R0 F5 E
' E0 p: K$ i8 F: m; h有黑桃A的情形:C(51,12)
+ A; |0 u- a1 @' D) ?0 G! h: M8 r5 R
没有其它A的情形:C(48,12)* k% W% B, x- w7 V* b, C g6 z: C
' X0 Z& g$ F4 M1 Y" y$ z9 n还有其它A的情形:C(51,12)-C(48,12)4 f/ A- q/ l5 W9 G; s
( m% N I7 S* m& W事件X为还有其它A,事件Y为有黑桃A,条件概率为:/ n% w8 U. j- I) M
7 ~7 @$ `) S2 z! c( W6 CP(X|Y)=P(XY)/P(Y)=(C(51,12)-C(48,12))/C(51,12)≈56%。
* X& H6 u3 n0 z$ @5 Z3 T4 M. t. q2 s. A6 l+ n2 N
掌握了概率论,DB就只是概率游戏了,当然我们是反对欺骗的,以上各种游戏只建议, W6 u7 x& K& v; P% x
( n# o" W z2 V S) z+ Y在朋友间进行以活跃气氛。还有一点很关键,打赌的时候,演得逼真点,别让他们知道
: N& p# K2 [: Q, S* d1 O% {0 c0 p+ T
你是传说中的死理性派!9 w; h" p; Z& A" h" y2 P
. R7 F; z0 e- N, z- V( ]! z* @
0 e- v- R5 V" F& R' J8 K$ K* T# f( {! R) U* q, M5 Q
: z- T6 f4 e* K, R: W: z7 r
: X: ?# B0 q6 O: o U2 \
R. N8 H& X; T6 j9 V3 H
, E2 j- X) W! c8 \4 }7 N+ {: o |
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